[实用新型]MEMS 压力传感器和半导体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半导体结构领域，特别是涉及一种MEMS压力传感器和半导体结构。

背景技术

MEMS(Micro-electromechanical Systems，微电子机械系统)压力传感器已经在汽车电子、工业控制、环境监测、生物医学等领域得到广泛的应用。MEMS压力传感器主要分为压阻式和电容式两种。常规的电容式MEMS压力传感器大都是由一个可变形的上极板和一个固定的下极板组成电容的上下两极，当上极板在压力作用下变形时，使上、下极板间的距离变化从而导致电容值的变化。

现有的MEMS压力传感器结构如图1所示，包含衬底结构10；位于所述衬底结构10上的下电极12；覆盖于所述衬底结构10和所述下电极12表面的氧化物层11，所述下电极12包含第一下电极121、第二下电极122和第三下电极123；所述第一下电极121、第二下电极122和第三下电极123均由下电极底层薄膜层12c、下电极顶层薄膜层12a和钨塞12b组成，所述下电极底层薄膜层12c位于所述衬底结构10表面，下电极顶层薄膜层12a位于所述氧化物层11内，钨塞12b位于所述下电极底层薄膜层12c和下电极顶层薄膜层12a之间，并连接所述下电极底层薄膜层12c和下电极顶层薄膜层12a；所述第一下电极121、第二下电极122和第三下电极123呈一字型分布于所述氧化物层11中，且各下电极之间被所述氧化物层11隔开；位于所述氧化物层11上的上电极，所述上电极13的下表面与所述第一下电极121和第三下电极123中的下电极顶层薄膜层12a的上表面相连接；位于所述上电极13和氧化物层11之间，且位于所述下电极12上方的空腔14。在现有工艺中，所述上电极13的材料为SiGe，下电极12的材料为TiN、Al或Ti，而SiGe和TiN、Al或Ti接触时，彼此的粘附力很小，在MEMS压力传感器的使用过程中，随着压力和温度的不断变化，第一下电极121和第三下电极123中的下电极顶层薄膜层12a与上电极13接触的表面容易发生变形甚至剥离，这将会使得MEMS压力传感器在压力和温度上都存在漂移的问题，大大影响了MEMS压力传感器的性能。同时，在现有工艺中，形成所述空腔14的牺牲材料为α-C，而在形成所述上电极13之后，需要多所述上电极材料SiGe进行高温退火处理，以去除其存在的应力和增加所述SiGe表面粗糙度，而在高温工艺条件下，α-C会与SiGe反应生成SiGeC，而生成的SiGeC与所述下电极12之间不能很好的结合，会使得上电极13与所述下电极12更容易剥离，而在高温工艺条件下，所述α-C与SiGe反应生成SiGeC的反应很难控制避免，进而影响MEMS压力传感器的性能。

鉴于此，有必要设计一种MEMS压力传感器用以解决上述技术问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种MEMS压力传感器和一种半导体结构，用于解决现有技术中由于MEMS压力传感器的上电极材料SiGe和下电极材料TiN、Al或Ti之间的粘附力太小，使得在使用过程中使得上电极容易与下电极剥离的问题，以及由于形成空腔的牺牲层材料为α-C，而在高温工艺条件下，α-C会与SiGe反应生成SiGeC，而生成的SiGeC与所述下电极之间不能很好的结合，会使得上电极与所述下电极更容易剥离，进而影响MEMS压力传感器性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种MEMS压力传感器，所述MEMS压力传感器形成在衬底结构上，至少包含：下电极，位于所述衬底结构表面；氧化物层，覆盖于所述衬底结构和所述下电极表面；上电极，位于所述氧化物层的上表面；所述上电极为多层薄膜结构，包含第一薄膜层、第二薄膜层和第三薄膜层，所述第一薄膜层位于所述氧化物层上，所述第二薄膜层位于所述第一薄膜层上，所述第三薄膜层位于所述第二薄膜层上；其中，所述第一薄膜层为TiN膜，第二薄膜层为W膜，第三薄膜层为Mo膜；空腔，位于所述上电极和氧化物层之间，且位于所述下电极的上方。

作为本实用新型的MEMS压力传感器的一种优选方案，所述第一薄膜层的厚度为第二薄膜层的厚度为第三薄膜层的厚度为